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1、龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会 打洞,这说明生物具有_的现象。,遗传,一母生九仔,连母十个样,这说 明生物具有_的现象。,变异,生物界中的变异现象,什么叫“生物的变异”?,生物体亲代与子代之间以及子代个体之间性状的差异性。,变异能否遗传?,想一想:上述甘蓝品种的引种过程中,有没有变异现象的发生? 这种变异性状能遗传给子代吗?为什么?,分析:是环境因素引起的 ,自身的遗传物质没有改变。,红花的后代变成了蓝紫色,上述变异性状的后代 为何仍然是蓝紫色花呢?,遗传物质发生了改变。,蓝紫色花的后代仍是蓝紫色,(不可遗传的变异),(改变),(改变),(改变),判断:仅环境因素引起的变异一定不能遗传。,(遗传
2、物质未发生改变),(遗传物质改变),(可遗传的变异),三位同学在抄写英语句子“THE CAT SAT ON THE MAT (猫坐在草席上) ”时,分别抄成了以下的句子: THE KAT SAT ON THE MAT THE CAT ON THE MAT THE FAT CAT SAT ON THE MAT 与原来的句子相比较,意思发生了什么变化呢? 假如在DNA分子的复制过程中,发生了类似的错误,DNA分子所携带的遗传信息将会发生怎样的变化?这样的变化可能对生物体产生什么影响?,问题探讨,DNA分子携带的遗传信息发生了改变。但由于遗传密码的简并性,DNA编码的氨基酸不一定改变。如果氨基酸发生
3、了改变,生物体的性状可能发生改变。改变的性状对生物体的生存可能有害,可能有利,也有可能既无害也无利。,我帅呆!,哼,一、基因突变,镰刀型细胞贫血症,(一)基因突变的实例,资料:1910年,一个黑人青年到医院看病,检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症,他的红细胞不是正常的圆饼状,而是弯曲的镰刀状,人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧,红细胞变成长镰刀型。病重时,红细胞受机械损伤而破裂的现象,引起严重贫血而造成死亡。,正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。,探究正常血红蛋白究竟出了什么问题?,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,_原因,镰刀
4、型细胞贫血症是由 引起的一种遗传病。,病因:,DNA分子中碱基对替换,根本,探究第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么?,直接原因,决定,谷氨酸 缬氨酸,替换,增添,缺失,DNA片段,碱基对的增添、缺失或替换,改变了基因的结构。,探究 DNA分子中的碱基对有哪几种变化,从而导致基因结构的改变?,1、概念: DNA分子中发生碱基对的_、_和_,而引起的_的改变。,增添,缺失,替换,基因结构,(二)基因突变的概念,DNA,异亮氨酸,精氨酸,异亮氨酸,mRNA,精氨酸,探究碱基对改变一定会导致蛋白质的结构改变吗?,正常,mRNA,DNA,mRNA,DNA,氨基酸,氨基酸,异亮氨酸,精氨酸,苏氨
5、酸,丙氨酸,碱基对缺失,1、概念: DNA分子中发生碱基对的_、_和_,而引起的_的改变。,增添,缺失,替换,基因结构,(二)基因突变的概念,思考:1、哪一种基因突变对生物性状的影响最小?,碱基对的替换 2、基因突变不改变生物性状的原因有哪些? 一种氨基酸可能有几种密码子 显性纯合子突变成杂合子(AAAa),基因突变若发生在配子中(减数分裂时产生)将遵循遗传规律传递给后代。 若发生在体细胞(有丝分裂),一般不能遗传。 有些植物体细胞发生基因突变,可以通过无性繁殖传递。人体某些体细胞的基因(原癌基因和抑癌基因)突变,有可能发展成癌细胞。,思考:3、突变后的基因会遗传给后代么?,(三)基因突变的原
6、因,自发突变(内因):自然条件下DNA偶尔复制错误 例如:果蝇的白眼,水稻的矮秆等。,提高突变频率,X射线、激光等,亚硝酸、碱基类似物等,病毒、某些细菌等,诱发突变(外因):,夏季涂抹防晒霜 青少年少上网,少用手机 不喝反复烧开的水(含亚硝酸盐),物理因素,物理因素,化学因素,少吃烧烤和油炸食品,化学因素,分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突变的可能,从而防止细胞癌变?,接种乙肝疫苗,生物因素,有丝分裂的间期 减数第一次分裂间期,DNA复制时期,(四)基因突变的时间,一个基因突变后产生的是它的等位基因,(五)基因突变的结果,基因突变是染色体的某一位点上基因的改变,使一个基因变成它的等位基因(A
7、a或aA),不改变染色体上基因的数量,只改变基因的内部结构,并且通常会引起一定的表现型的变化.,遗传信息改变,DNA,DNA,差错,内因:,碱基变化,外因:,物理因素,化学因素,生物因素,脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变,碱基对的替换、增添、缺失,基因结构发生改变,产生等位基因(A1 a1、a2),复制,引起,(五)基因突变的特点,细菌 无抗药性抗药性 棉花 正常枝短果枝 果蝇 红眼白眼 长翅残翅 家鸽 羽毛白色灰红色 人 正常色觉色盲 正常肤色白化病,常见突变性状:,一、在生物界普遍存在普遍性,玉米白化苗,人类多指,探究 基因突变有何特点?,短腿安康羊(中),基因突变发生在生物个体发育的什
8、么时期?,任何时期,二、在生物个体发育的如何时期发生随机性,花芽在分化时发生基因突变,小资料,三、突变率低低频性,自然状态下,基因突变的频率是很低的。,白化苗,四、大多数突变是有害的多害性,白化病,为什么呢?,任何一种生物都是长期进化过程的产物,它们 与环境取得了高度的协调。,基因突变中,有利突变多,还是有害突变多?,有害的基因突变,畸形的雏鸭,人类的多指,人类的并指,镰刀形红细胞,高产大豆 高产青霉菌株,有利的基因突变,有利的基因突变,经诱变处理的紫色种子产生的子代种子,基因突变还有何特点?,灰老鼠,黑老鼠,黄老鼠,五、 基因突变是不定向的不定向性性,基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的
9、根本来源,是生物进化的原始材料.,(六)基因突变的意义,批判性思维,有人认为,自然条件下基因突变率很多低,而且大多数基因突变对生物体是有害的,因此,它不可能为生物进化提供原材料。你认为这样的看法正确吗?为什么?,这种看法不正确。对于生物个体而言,发生自然突变的频率是很低的。但是,一个物种往往是由许多个体组成的,就整个物种来看,在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的,其中有不少突变是有利突变,对生物的进化有重要意义。因此,基因突变能够为生物进化提供原材料。,(P82),(五)基因突变的应用,人工诱变育种 原理:运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变,获得优良品种. 实例: “黑农五号”大
10、豆、高产青霉菌株 太空椒、太空南瓜,优点:提高突变率,缩短育种 年限,大幅度改良性 状,为人类选育出优良 的生物品种 缺点:有利变异少,要处理大 量的实验材料,具有盲 目性,“一母生九仔,连母十个样”这种差异怎么造成的?,二、基因重组,在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。,(一)基因重组的概念,方式,、非同源染色体上的非等位基因自由组合,2、同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换(交叉互换),减数第一次分裂后期 非同源染色体上的非等位基因自由组合,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab和aB,AB和ab,(二)基因重组发生时期,减数第一次分裂前期(四分体时期) 同源染色
11、体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换,3、两个亲本的遗传物质差距越大,基因重组的类型就越多。,(三)基因重组的特点,1、变异概率高,几乎100% 2、只有通过有性生殖过程才能实现的。,意义,基因重组中有无新的基因产生? 有无新的基因型和表现型形成?,是生物变异的来源之一, 是生物多样性的来源之一, 对生物的进化具有重要的意义。,思考,(四)基因重组的意义,基因的分子结构发生改变,不同基因的重新组合,细胞分裂间期 由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、缺失或增添,减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互换; 减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合,外界环境条件的变化和内部
12、因素的相互作用。,有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。,新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料,是生物变异的重要来源,是形成生物多样性的重要原因,对生物的进化也具有重要的意义,突变频率低,但普遍存在,有性生殖中非常普遍,产生了新基因,出现了新性状,不产生新基因,而是产生新的基因型,使不同性状重新组合,不同生物的可遗传变异来源:,病毒,基因突变,原核生物,基因突变,真核生物,基因突变、基因重组、染色体变异,思维拓展,课 堂 练 习,1. 下列现象中属于可遗传的变异的是 A、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足 B、人由于晒太阳皮肤变黑 C、无籽番茄没有种子 D、人类的色盲病,
13、2、若某基因原为303对碱基,现经过突变,成为300个 碱基对,它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋 白质分子相比较,差异可能为 A只相差一个氨基酸,其他顺序不变 B长度相差一个氨基酸外,其他顺序也有改变 C长度不变,但顺序改变 DA、B都有可能 3、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对,则 A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变,5.下列有关基因突变的说法,不正确的是( )A. 自然条件下,一种生物的突变率是很低的B. 生物所发生的基因突变一般都是有利的C. 基因突变在自然界的中广泛存在D. 基因突变可产生新的基因,是生物变异的 主要来源,B,C,4. 一种植物在正常情况下只开红花,但偶然会出现一朵白花,如果将白花种子种下去,它的后代全部开白花,出现这种现象的原因是( ) A. 自然杂交 B. 自然选择 C. 基因突变 D. 基因重组,6. 下图中,基因A与a1a2a3之间的 关系,不能表现的是 ( ),A. 基因突变是不定向的 B. 等位基因的出现是基因突变的结果 C. 正常基因与致病基因可以转化 D. 图中基因的遗传遵循自由组合定律,D,
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